變壓器鐵心多點(diǎn)接地故障的診斷及查找

楊紅

引言：當(dāng)變壓器鐵心多點(diǎn)接地時會嚴(yán)重影響變壓器的正常運(yùn)行，因此，為了保障系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，我們必須準(zhǔn)確及時的診斷變壓器鐵心多點(diǎn)接地故障。文章給出了變壓器鐵芯多點(diǎn)接地故障的一些診斷方法以及處理措施。

當(dāng)前，我國生產(chǎn)的大中型變壓器的鐵心都是通過一直套管引到郵箱體外部接地。這是由于電力變壓器正常工作時，繞組周圍存有電場，鐵心與夾件等金屬器件處在此電場內(nèi)，而且場強(qiáng)不同。如果鐵心不可靠接地，就會出現(xiàn)充放電現(xiàn)象，破壞其固體與油絕緣。所以，鐵心要有一點(diǎn)可靠接地。若鐵心因?yàn)槟硞€因素在某地方存在其他點(diǎn)節(jié)點(diǎn)時，形成閉合回路，那么正確接地的引線上就會出現(xiàn)環(huán)流，這就是大家所說的鐵心多點(diǎn)接地故障。

一、變壓器鐵心多點(diǎn)接地故障的檢測方法

鐵心多點(diǎn)接地故障經(jīng)常出現(xiàn)在人們不易察覺的地方，這給現(xiàn)場查找與處理帶來一定的麻煩，需要根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際狀況，必要時使用多種手段相結(jié)合來查找問題。

（一）帶電檢測法

運(yùn)轉(zhuǎn)時的變壓器，在變壓器鐵心的接地引下線上使用鉗形電流表檢測引線中是否存在電流。遵照規(guī)范規(guī)定：在正常工作時測量流經(jīng)接地線的電流，當(dāng)測量的鐵心接地電流超過100毫安時，必須注意。若鐵心多點(diǎn)接地，環(huán)流過大時，流經(jīng)鐵心接地線的電流可能突然增加，電流有時會達(dá)到幾安或者幾十安。利用鉗形表接地電流測量時，使用方法須正確：鉗形表需水平放好，讓鐵心接地引下線從鉗形表卡鉗中心穿過。通過多次測量，若數(shù)據(jù)不太穩(wěn)定，可以將變壓器鐵心接地引下線與一個可靠短路線并聯(lián)，然后把交流電流表與電路串聯(lián)，打開固定的接地引下線，直接讀取測量的接地電流大小。此外，對間歇性的多點(diǎn)接地，收集的電流值會有所波動，有時可能為零，無法判斷鐵心是否為多點(diǎn)接地，這就要隨時注意和重復(fù)測量。此方式的優(yōu)點(diǎn)在于屬于帶電測試，滿足狀態(tài)檢修的要求與方式，降低了停電損失，并且簡捷、方便、經(jīng)濟(jì)。

（二）停電測試法

斷電后對變壓器可能需要的鐵心多點(diǎn)接地電氣測試的內(nèi)容與方式有以下兩方面：第一，準(zhǔn)確測量各級繞組的直流電阻，如果每個數(shù)據(jù)都正常，并且各相之間同每次測量數(shù)據(jù)之間對比，沒有顯著偏差，或變化規(guī)律差不多，因此能夠表示故障部位不在電氣回路內(nèi)，然后實(shí)施鐵心接地線的檢查。第二，斷開鐵心接地線，利用2500V或者5000V搖表測試貼心的絕緣電阻。利用搖表測鐵心絕緣，若絕緣電阻值比較小，則能夠判斷鐵心是多點(diǎn)接地。

（三）氣相色譜分析法

通過氣相色譜分析法，分析變壓器油中的含氣量，這也是判別變壓器鐵心接地最高效的手段。表現(xiàn)鐵心接地故障的變壓器，其油色譜分析數(shù)據(jù)一般有以下特點(diǎn)：總烴含量超過章程規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)值（150?L/L），其中乙烯、甲烷含量少或不存在，即沒有達(dá)到規(guī)定值（5?L/L）。如果乙炔含量也超過規(guī)定值時，則可能是動態(tài)接地故障。因?yàn)檫@種方法能夠帶電實(shí)施，如果發(fā)現(xiàn)問題，能夠及時減少、調(diào)節(jié)跟蹤周期，效果顯著。

氣相色譜分析法能和前兩種檢測方法結(jié)合起來，同時判斷鐵心是否多點(diǎn)接地。

二、變壓器鐵心多點(diǎn)接地故障點(diǎn)的查找

（一）直流法

把鐵心和夾件的連接打開，在鐵軛兩端的硅鋼片中通上直流電，再使用萬用表順序測量每個鐵心疊片間的電壓，電壓為零時，就能斷定此處為故障接地點(diǎn)。

（二）交流法

把變壓器低壓繞組接通交流電壓，打開鐵心與夾件之間的連接片，鐵心就會出現(xiàn)交變磁通。若是存在多點(diǎn)接地故障，通過毫安表檢測會產(chǎn)生電流。使用毫安表在鐵軛每部分仔細(xì)檢測，當(dāng)毫安表的電流為零時，則判定該點(diǎn)是故障點(diǎn)。

如果通過以上兩種方式也查找不到故障點(diǎn)，那么繼續(xù)檢查墊在鐵心下夾件以及鐵軛間的木塊是否比較潮濕或表面不干凈。認(rèn)真處理污垢，將其完全干燥，基本都可以排除故障。另外，可以運(yùn)用變壓器油的微水測量分析，辨別變壓器鐵心是否具有受潮問題。

（三）鐵心加壓法

鐵心加壓就是斷開鐵心的正常接點(diǎn)，用交流試驗(yàn)裝置給鐵心加壓，若果故障點(diǎn)接觸不好，在升壓時會發(fā)出明顯的放電聲，經(jīng)過收集放電聲和燒熔的煙氣就能快速、準(zhǔn)確的找出故障點(diǎn)的位置。

三、建議

第一，工作中的變壓器最好可以在鐵心接地線上安裝電流表，以便快速發(fā)現(xiàn)故障。尤其是在放點(diǎn)沖擊法消除接地問題后，更需加強(qiáng)保護(hù)，以防再次出現(xiàn)錯誤。

第二，當(dāng)發(fā)生鐵心多點(diǎn)接地故障后，要實(shí)施全面檢測以及綜合分析后，再根據(jù)現(xiàn)場具體環(huán)境采取合理措施，萬不可隨意進(jìn)行放點(diǎn)沖擊或者電焊消除，以防損壞器件，增加故障范圍。

第三，每當(dāng)?shù)跣拇髾z修時，務(wù)必要清除郵箱底層的油泥鐵銹等污垢，并用油進(jìn)行充分清洗。

第四，強(qiáng)化潛油泵與冷卻器的檢查，盡量避免因?yàn)檩S承的損壞或金屬的掉落，造成變壓器鐵心多點(diǎn)接地故障。

四、結(jié)語

總而言之，由于變壓器帶負(fù)荷長期工作，鐵軛間的木墊受潮，絕緣紙掉落等多種因素，使得變壓器油碳雜質(zhì)較多，絕緣受損，造成變壓器鐵心多點(diǎn)接地故障的發(fā)生。需要遵照狀態(tài)檢修規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，合理有效的監(jiān)督變壓器工作：借助停電檢修的時機(jī)，對鐵心絕緣電阻進(jìn)行檢測，若是出現(xiàn)絕緣較低或與之前數(shù)據(jù)比較變化很大時，應(yīng)當(dāng)合理減少試驗(yàn)周期。另外，在變壓器工作過程中檢測鐵心接地線中電流的大小及變化，然后判定變壓器鐵心是否存在多點(diǎn)接地的問題，達(dá)到對變壓器以及類似大型設(shè)施的“可控、能控、在控”的目的。

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（作者單位：國網(wǎng)山東鄄城縣供電公司）